http://journal.uir.ac.id/index.php/saintis ISSN (Print) : 1410-7783 ISSN (Online) : 2580-7110

Volume 19 Nomor 01, April 2019 : 1 7

Karakteristik Respon FPSO Konversi Tanker Ukuran 310 M

Response Characteristics of FPSO Conversion of Tanker Size 310 M

Luh Putri Adnyani 1,*, Rima Gusriana Harahap 1 1 Teknik Kelautan, Jurusan Sains Teknologi Pangan dan Kemaritiman, Institut Teknologi Kalimantan, 76127, Indonesia

* Corresponding author : luhputria@itk.ac.id Tel.: +62-812-1711-9059; fax.: +62-54-285-308-00 Received: Jan 10, 2019; Accepted: Apr 27, 2019. DOI: 10.25299/saintis.2019.vol19(1).2524

Abstrak

Floating Production Storage and Offloading (FPSO) sudah banyak beroperasi di seluruh dunia dan akan lebih banyak lagi yang akan dibangun untuk eksplorasi dan eksploitasi laut dalam. Penelitian ini menunjukkan respon dari FPSO dengan ukuran 310 m lpp dan membandingkan nilai respon yang didapat dengan experiment yang didapatkan oleh Kim. Penelitian dimulai dengan memodelkan FPSO sesuai dengan data yang ada dan melakukan analisa dengan menggunakan pemodelan numerik. Dari hasil analisa didapatkan bahwa respon dari FPSO sangat dipengaruhi oleh gerakan dari FPSO akibat gelombang dan bervariasi terhadap sudut. Respon gaya geser longitudinal maksimum pada sudut 120o. Respon gaya geser transversal maksimum pada sudut 90o. Respon gaya geser vertikal maksimum pada sudut 90o. Respon roll moment maksimum pada sudut 90o. Respon pitch moment maksimum pada sudut 120o. Respon yaw moment maksimum pada sudut 60o. Kata Kunci: Floating Production Storage and Offloading, respon, gaya geser, moment

Abstract

Floating Production Storage and Offloading (FPSO) has a lot of operating around the world and there will be more to be built for the exploration and exploitation of deep sea. This study shows the response of the 310 m LPP FPSO and compares the responses with experiment result by Kim [1]. The study begins by modeling the FPSO in accordance with the existing data and to analyze using numerical modeling. From the results found that the response of the FPSO is strongly influenced by the heading and motion of the FPSO. Maximum longitudinal shear force in 120o, maximum transverse shear force in 90o, maximum vertical shear force in 90o, maximum roll moment in 90o, maximum pitch moment in 120o, maximum yaw moment in 60o. Keywords : Floating Production Storage and Offloading, respon, shear force, moment

PENDAHULUAN

Floating Production Storage and Offloading (FPSO) sudah diinstal dengan sukses dan beroperasi di seluruh dunia selama 10 tahun terakhir, dan ke depan lebih banyak FPSO yang akan didesain dan diinstal. FPSO ditempatkan di daerah yang spesifik dengan pembebanan dinamis tertentu. FPSO harus didesain untuk memenuhi persyaratan di semua kondisi loading dan offloading.

Gambar 1. Floating Production Storage and

Offloading (FPSO), Sumber: Wikipedia

Beberapa penelitian sebelumnya mengamati karakteristik dinamis dari FPSO akibat angin, gelombang dan arus. Kim, dkk [1] mengamati respon FPSO dalam prediksi laut badai dengan program analisa dinamis couple kapal, mooring dan riser yang dibandingkan dengan pengukuran di wave tank. Tanker dan FPSO dihubungkan dengan system turret dan FPSO sendiri di mooring dengan 12 rantai-polyester-rantai di kedalaman 6000 ft. Hai Hong Sun dan Yong Bai [2] membuat penelitian tentang keandalan hull FPSO berdasarkan variasi waktu untuk mengembangkan kiriteria desain dan perencanaan inspeksi yang rasional.

Dalam penelitian Amlashi dan Moan [3] dibahas tentang pengaruh kombinasi bending global dan double bottom, implikasi perhitungan pressure dengan menggunakan rule yang berbeda dan menganalisa distribusi tegangan nya. Dari beberapa penelitian sebelumnya, perlu dicari respon dari FPSO akibat beban gelombang dan mencari hubungan antara respon yang didapat pada FPSO ketika kondisi air tenang dan ketika dipengaruhi oleh gelombang.

CORE Metadata, citation and similar papers at core.ac.uk

Provided by e-Journal UIR (Journal Universitas Islam Riau)

J. Saintis Volume 19 Nomor 01, 2019

2

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui respon FPSO pada kondisi air tenang dan membandingkan respon FPSO pada saat terdapat gelombang dengan variasi sudut datang gelombang dan perbedaan nya terhadap hasil pada

FPSO yang digunakan dalam jurnal Archandra Tahar dan M.H. Kim. 2003. Hull/mooring/riser coupled dynamic analysis and sensitivity study of a tanker-based FPSO, diasumsikan sebagai struktur baru, dimodelkan sebagai rigid body, sehingga kekuatan dari FPSO tidak diperhitungkan; distribusi massa di atas FPSO dipertimbangkan dalam pemodelan melalui justifikasi peneliti; dan pembebanan untuk FPSO akan diambil dari beban lingkungan periode 100 tahun di Gulf Mexico.

METODOLOGI

Perilaku Gerak Struktur Terapung

Setiap struktur terapung yang bergerak di atas permukaan laut selalu mengalami gerakan osilasi. Gerakan osilasi ini terdiri dari 6 (enam) macam gerakan, yaitu 3 (tiga) macam gerakan lateral dan 3 (tiga) macam gerakan rotasional dalam 3 (tiga) arah sumbu yang ditunjukkan dalam Gambar 2. di bawah. Macam-macam grakan itu meliputi: 1. Surge, gerakan transversal arah sb. x. 2. Sway, gerakan transversal arah sb. y. 3. Heave, gerakan transversal arah sb. z. 4. Roll, gerakan rotasional arah sb. x. 5. Pitch, gerakan rotasional arah sb. y. 6. Yaw, gerakan rotasional arah sb. z.

Gambar 2. Koordinat Gerakan Bangunan Apung

Sumber dari Clark, I.C., [4] Hanya 3 (tiga) macam gerakan, yaitu heaving,

rolling dan pitching, yang merupakan gerakan osilasi murni karena gerakan ini bekerja dibawah gaya atau momen pengembali ketika struktur itu terganggu dari posisi kesetimbangannya. Pada kasus surging, heaving, dan yawing, struktur tidak kembali pada posisi kesetimbangannya semula jika terganggu, kecuali jika ada gaya atau moment pengembali yang menyebabkannya bekerja dalam arah berlawanan.

Bending Moment dan Shear Force

Gaya buoyancy diambil dari gaya hidrodinamis total pada bagian kapal, efek dari gerakan kapal pada tekanan hidrodinamis diabaikan[5]. Gaya buoyancy dihitung dengan mengkombinasikan dengan gaya gravitasi pada

bagian kapal untuk menghitung gaya resultan, yang diintegralkan sepanjang kapal untuk menghasilkan gaya geser dan bending moment. Bending moment pada kapal dapat dibedakan menjadi 3 bagian, yaitu:

1. Vertical bending moment, menghasilkan defleksi pada sumbu y

2. Horizontal bending moment, menghasilkan defleksi pada sumbu z

3. Transverse bending moment, menghasilkan defleksi pada sumbu x Horizontal bending moment dapat disebabkan

oleh gerakan rolling dan arah datang gelombang yang menyudut atau puncak gelombang berada pada satu sisi dari kapal dalam suatu phase. Beberapa eksperimen menunjukkan bahwa horizontal bending moment dan vertical bending moment memiliki besaran yang sama. Kecuali untuk kapal catamaran, kombinasi gaya hydrostatic dan hidrodinamis tidak menghasilkan bending moment secara signifikan pada bidang transversal. Tegangan resultan maksimum pada beberapa titik untuk menghitung vertical dan horizontal bending moment diberikan dengan rumus:

𝜎 = √(𝑀𝑉 𝑧

𝐼𝑉)

2

+ (𝑀𝐻 𝑦

𝐼𝐻)

2

Dimana, 𝑀𝑉 = vertical bending moment 𝑀𝐻 = horizontal bending moment 𝑦 = jarak dari sumbu z (horizontal) 𝑧 = jarak dari sumbu y (vertical) 𝐼𝑉 = moment inersia dari apda sumbu y 𝐼𝐻 = moment inersia pada sumbu z

Masing-masing bending moment tersebut juga dapat dihitung dengan menjumlahkan ketiga komponen, yaitu: 1. Yang disebabkan oleh perbedaan distribusi dari

berat dan buoyancy ketika berada di kondisi air tenang

2. Yang disebabkan oleh gelombang yang mengenai kapal ketika air tenang

3. Yang dipengaruhi oleh gelombang ketika berada di bawah laut bergelombang.

Ketiga komponen jika digabungkan bersama akan menghasilkan total bending moment, komponen kedua dan ketiga disebut wave bending moment.

Spektrum Gelombang

Model matematik spektrum secara umum didasarkan pada satu atau lebih parameter, misalnya tinggi gelombang signifikan, periode gelombang, faktor permukaan, dan lain-lain. Spektrum parameter tunggal yang paling sering digunakan adalah model Pierson-Moskowitz yang berdasarkan pada tinggi gelombang signifikan atau kecepatan angin. Selain itu ada beberapa spektrum parameter ganda yang bisa digunakan adalah Bretschneider (1969), Scott (1965) dan ITTC (1964). Sedangkan spektrum JONSWAP merupakan spektrum yang menggunakan lima parameter, namun biasanya tiga diantaranya adalah konstan.

Spektrum JONSWAP didasarkan pada percobaan yang dilakukan di North Sea. Formula

(1)

Karakteristik Respon FPSO Konversi Tanker Ukuran 310 M (Luh Putri Adnyani & Rima Gusriana Harahap)

3

atau persamaan untuk spektrum JONSWAP dapat ditulis dengan modifikasi dari persamaan spektrum Pierson-Moskowitz, yaitu:

Dimana: 𝛾 = parameter puncak (peaked-ness parameter), yang bernilai dalam range 2-3, atau dapat ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

= 5 ; Untuk 𝑇𝑃

√𝐻𝑠< 3.6

𝛾 = 𝐸𝑋𝑃 (5.75 − 1.15𝑇𝑃

√𝐻𝑠); Untuk

𝑇𝑃

√𝐻𝑠>3,6

𝜏 = parameter bentuk (shape parameter), untuk 𝜔 ≤ 𝜔0 = 0,07 dan 𝜔 ≥ 𝜔0= 0,09 𝛼 = Konstanta Philips, dengan rumus = 5,058

ln287,01

2

2

P

S

T

H,

namun dalam keadaan normal 𝛼 = 0,0081 Dimana :

Tp = periode dari spectral peak Hs = tinggi gelombang signifikan

Pengumpulan Data

Pengumpulan Data

Data-data yang digunakan adalah data yang bersumber dari jurnal yang akan dibahas yaitu “Hull/mooring/riser coupled dynamic analysis and sensitivity study of a tanker-based FPSO” Archandra Tahar dan M.H. Kim [1].

Data FPSO

Tabel 1. Ukuran Utama FPSO

Description Symbol Unit Quantities

vessel size

kDWT 200

length between perpendicular

Lpp m 310

breadth B m 47.17

depth H m 28.04

production level

bpd 120,000

draft T m 18.90

length-beam ratio L/B

6.57

beam-draft ratio B/T

2.50

displacement

MT 240,869

block coefficient Cb

0.85

water plane area A m2 13,400.00

water plane coefficient

Cw

0.92

center of gravity above base

KG m 13.32

metacentric height transverse

MGt m 5.78

metacentric height longitudinal

MGl m 403.83

Transverse radius of gyration

KXX M 14.77

Longitudinal radius of gyration

Kyy m 77.47

Yaw radius of gyration

Kzz m 79.30

Sumber: Kim [1]

Distribusi Beban

Tabel 2. Distribusi Beban FPSO

Module Name Beban (ton)

X (m) Y (m) Z (m)

Module PM-01 47.228051 221.53 19.846 43.28

Module PM-02 55.099393 195.16 19.846 43.28

Module PM-03 39.356709 175.98 -19.85 43.28

Module PM-04 47.228051 144.81 -19.85 43.28

Module PM-05 39.356709 108.85 19.846 43.28

Module PM-06 47.228051 111.24 -19.85 43.28

Module PM-07 62.970735 82.47 19.846 43.28

Module PM-08 47.228051 77.68 -19.85 43.28

Module PM-09 47.228051 44.11 19.846 33.53

Module PM-10 47.228051 44.11 -19.85 43.28

Module UM-1 55.099393 257.49 19.846 43.28

Module UM-2 55.099393 243.11 -19.85 43.28

Module UM-3 47.228051 207.14 -19.85 43.28

Pemodelan

Gambar 3. Letak Module di Atas FPSO

Gambar 4. Pemodelan 3 Dimensi FPSO dalam

Bentuk konseptual

Gambar 5. Pemodelan 3 Dimensi FPSO dalam

Bentuk Wireframe

HASIL DAN PEMBAHASAN

Respon Kondisi Air Tenang

Besar respon struktur FPSO dihitung dengan menggunakan pemodelan numerik. Input nilai yang digunakan adalah tinggi gelombang ekstrim, yang diambil dengan menggunakan persamaan:

𝑯𝒆𝒌𝒔𝒕𝒓𝒊𝒎 =

𝟐𝟎

Dimana adalah panjang gelombang, yang diasumsikan sama dengan panjang kapal, yaitu 318.9 m. Sehingga 𝑯𝒆𝒌𝒔𝒕𝒓𝒊𝒎 = 𝟏𝟓. 𝟗𝟒𝟓 𝒎. Keluaran dari pemodelan numeric ini adalah shear force dan bending moment pada kondisi hogging dan sagging.

222

2

exp

4

52 25,1exp)(

o

o

ogS

(2)

(3)

(4)

J. Saintis Volume 19 Nomor 01, 2019

4

Kondisi hogging adalah kondisi dimana puncak gelombang berada di bagian tengah kapal serta kedua lembah gelombang berada di ujung-ujung kapal. Jika kapal disederhanakan sebagai sebuah balok panjang rata, maka balok tersebut ditumpu pada bagian tengahnya dan ditekan di kedua ujungnya. Kondisi sagging adalah kondisi puncak gelombang berada di kedua ujung kapal dan lembah gelombang berada di bagian tengah kapal. Pada kondisi sagging bagian tengah lambung melendut kebawah, struktur geladak mengalami beban tekan dan struktur dasar mengalami beban tarik.

Dari hasil pemodelan dan perhitungan,

didapatkan nilai shear force dengan pemodelan

numeric dan analitik seperti pada Gambar 6.

Gambar 6. Shear Force pada FPSO untuk Kondisi

Hogging dan Sagging Dari hasil pemodelan, didapatkan nilai

bending moment dengan pemodelan numeric dan

analitik seperti pada Gambar 7.

Gambar 7. Bending Moment pada FPSO untuk

Kondisi Hogging dan Sagging Shear force dan bending moment dari

Pemodelan numeric merupakan fungsi kontinyu

yang disebabkan karena adanya perbedaan

distribusi gaya buoyancy dan berat dari FPSO. Oleh

karena itu, dilakukan koreksi dengan perhitungan

manual yang menunjukkan bahwa setiap station

sepanjang kapal terdapat nilai shear force dan

bending momen tertentu.

Karakteristik respon akibat gelombang,

spectrum gelombang dan arah datang gelombang

tidak diperhitungkan ketika kondisi air tenang.

Analisa dinamis FPSO perlu dilakukan untuk

melihat pengaruh gelombang terhadap motion dari

FPSO dan pengaruh motion terhadap respon.

Pada pemodelan FPSO, koordinat local

berada di AP, maka gelombang buritan adalah

gelombang datang dengan sudut 180o, dan

gelombang haluan adalah gelombang datang sudut

0o. Gerakan surge merupakan salah satu pola

gerakan horizontal untuk kapal atau bangunan

lepas pantai. Karakteristik gerakan surge

didominasi oleh gelombang buritan (sudut datang

gelombang 180o), kemudian gelombang haluan

(sudut datang gelombang 0o). Sudut datang

gelombang 150o dan 30o memiliki nilai yang lebih

besar dibandingkan gelombang perempat haluan.

Sedangkan gelombang sisi (sudut datang gelombang

90o) memberikan efek yang paling kecil, dari grafik

dapat dilihat bahwa nilainya hampir mendekati 0.

Respon Kondisi Bergelombang

Dari hasil pemodelan, didapatkan nilai respon

untuk 6 gerakan FPSO, antara lain: vertical,

longitudinal, dan transversal force yang merupakan

respon dari gerakan translasi, serta roll, pitch dan

yaw moment yang merupakan respon dari gerakan

rotasi.

Sumbu-x pada grafik masing-masing respon

adalah frekuensi (rad/s), sedangkan sumbu-y

adalah non-dimensional sesuai dengan persamaan:

Untuk gaya geser:

Vj′ =

Vj x L

0 g ∆

Untuk momen:

Mj′ =

Mj

0 g ∆

Dimana: 𝑉𝑗

′ = Non-dimensional gaya geser

𝑉𝑗

= Nilai respon gaya geser (KN)

𝐿 = Panjang keseluruhan kapal (m)

0 = Tinggi gelombang signifikan (m)

𝑔 = Gara gravitasi (9.81 m/s2) ∆ = displacement kapal (ton) 𝑀𝑗

′ = Non-dimensional momen

𝑀𝑗 = Nilai respon momen (KN-m)

Longitudinal Force

Tabel 3 Nilai Respon Longitudinal Force pada H 15.945 m

NILAI MAKSIMUM RESPON DENGAN H = 15.945 m

Sudut Heading 0 30 45 60 90 120 135 150 180

Long For 1.969 1.989 2.558 2.380 1.969 2.931 2.625 2.179 1.845

Frekuensi (rad/s) 0.610 0.676 0.676 0.676 0.757 0.757 0.676 0.676 0.610

Gambar 8. Longitudinal Force pada H 15.945 m Analisa respon gaya geser longitudinal pada

FPSO pada H maksimum berdasarkan panjang

(5)

(6)

Karakteristik Respon FPSO Konversi Tanker Ukuran 310 M (Luh Putri Adnyani & Rima Gusriana Harahap)

5

kapal, menunjukkan nilai maksimum pada sudut 120o. Gaya geser longitudinal dipengaruhi oleh gerakan surge, roll, sway dan yaw.

Gerakan surge dan sway memiliki karakteristik grafik yang hampir sama, dimana nilai maksimum berada pada frekuensi kecil/rendah. Frekuensi rendah atau frekuensi nol menunjukkan periode gelombang yang tidak terhingga atau dalam kondisi air tenang.

Transversal Force

Tabel 4. Nilai Respon Transversal Force pada H 15.945 m

NILAI MAKSIMUM RESPON DENGAN H = 15.945 m

Sudut Heading 0 30 45 60 90 120 135 150 180

Tran For 0.032 1.921 3.156 4.644 9.922 4.318 3.014 1.721 0.029

Frekuensi (rad/s) 0.556 0.556 0.556 0.556 0.610 0.556 0.556 0.556 0.556

Gambar 9. Transversal Force pada H 15.945 m Analisa respon gaya geser transversal pada

FPSO untuk H maksimum berdasarkan panjang kapal, menunjukkan nilai maksimum pada sudut 90o. Gaya geser transversal dipengaruhi oleh gerakan sway.

Gerakan sway merupakan salah satu pola gerakan horizontal untuk kapal atau bangunan lepas pantai. Karakteristik gerakan sway didominasi oleh gelombang sisi (sudut datang gelombang 90o). Pada gelombang perempat haluan intensitas respon sedikit menurun. Gerakan sway secara teoritis tidak akan terjadi pada gelombang buritan ataupun haluan, sudut datang gelombang 0o dan sudut datang gelombang 180o memiliki grafik yang menempel di sumbu-x grafik dan memiliki nilai respon 0.

Vertical Force

Tabel 5 Nilai Respon Vertical Force pada H 15.945 m

NILAI MAKSIMUM RESPON DENGAN H = 15.945 m

Sudut Heading 0 30 45 60 90 120 135 150 180

Vert For 2.095 2.489 3.267 4.742 13.088 4.391 3.089 2.469 2.027

Frekuensi (rad/s) 0.676 0.439 0.556 0.610 0.676 0.610 0.511 0.439 0.411

Gambar 10. Vertical Force pada H 15.945 m

Analisa respon gaya geser vertikal pada FPSO

H maksimum berdasarkan panjang kapal, menunjukkan nilai maksimum pada sudut 90o. Gaya geser vertikal dipengaruhi oleh gerakan heave. Gerakan heave merupakan salah satu pola gerakan vertikal untuk kapal atau bangunan lepas pantai. Semakin kecil frekuensi maka nilai respon akan mendekati 1 atau lebih kecil dari 1, yang berarti respon struktur akibat adanya gelombang hamper tidak ada dan bahkan mengecil. Frekuensi rendah atau frekuensi nol menunjukkan periode gelombang yang tidak terhingga atau dalam kondisi air tenang. Kemudian grafik secara bertahap naik sampai mencapai puncak dan menurun lagi sampai mendekati 0.

Roll Moment

Tabel 6. Nilai Respon Roll Moment pada H 15.945 m

NILAI MAKSIMUM RESPON DENGAN H = 15.945 m

Sudut Heading 0 30 45 60 90 120 135 150 180

Roll Mom 0.000 0.026 0.040 0.056 0.099 0.056 0.040 0.024 0.000

Frekuensi (rad/s) 0.556 0.556 0.556 0.556 0.556 0.556 0.556 0.556 0.556

Gambar 11. Roll Moment pada H 15.945 m

Analisa respon roll moment pada FPSO untuk

H maksimum berdasarkan panjang kapal, menunjukkan nilai maksimum pada sudut 90o. Roll moment dipengaruhi oleh gerakan sway, gerakan heave dan gerakan roll sendiri.

Gerakan roll merupakan mode gerakan vertikal untuk kapal atau bangunan lepas pantai. Pola perubahan respon gerakan relative sama dengan respon heave. Pada daerah sub-kritis

J. Saintis Volume 19 Nomor 01, 2019

6

respons merepresentasikan nilai yang kecil, kemudian naik tajam pada daerah resonansi, dan menurun secara signifikan pada daerah super kritis. Karakteristik gerakan roll akan didominasi oleh gelombang sisi (sudut datang gelombang 90o), kemudian gelombang yang memiliki sudut sebesar 120o dan 60o.

Pitch Moment

Tabel 7. Nilai Respon Pitch Moment pada H 15.945 m

NILAI MAKSIMUM RESPON DENGAN H = 15.945 m

Sudut Heading 0 30 45 60 90 120 135 150 180

Pitch Mom 0.792 1.049 1.510 1.696 0.479 1.981 1.607 1.134 0.832

Frekuensi (rad/s) 0.556 0.610 0.676 0.676 0.757 0.757 0.676 0.676 0.556

Gambar 12. Pitch Moment pada H 15.945 m

Analisa respon pitch moment pada FPSO untuk H maksimum berdasarkan panjang kapal, menunjukkan nilai maksimum pada sudut 120o. Pitch moment dipengaruhi oleh gerakan heave dan gerakan pitch sendiri. Gerakan pitch merupakan salah satu mode gerakan vertikal untuk kapal atau bangunan lepas pantai. Karakteristik gerakan pitch jika dilihat dari respon memiliki grafik yang hampir sama dengan gerakan roll, yang sama-sama merupakan mode gerakan rotasi. Karakteristik gerakan pitch akan didominasi oleh gelombang dengan sudut 120o, diikuti oleh gelombang dengan sudut 60o. Kemudian gelombang perempat buritan (sudut datang gelombang 135o diikuti oleh sudut datang gelombang 45o), kemudian sudut datang gelombang 150o dan 30o memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan gelombang buritan (sudut datang gelombang 180o) dan gelombang haluan (sudut datang gelombang 0o).

Yaw Moment

Tabel 8 Nilai Respon Yaw Moment pada H 15.945 m

NILAI MAKSIMUM RESPON DENGAN H = 15.945 m

Sudut Heading 0 30 45 60 90 120 135 150 180

Yaw Mom 0.006 0.438 0.591 0.671 0.040 0.646 0.586 0.425 0.006

Frekuensi (rad/s) 0.610 0.610 0.610 0.676 1.461 0.676 0.610 0.610 0.610

Gambar 13. Yaw Moment pada H 15.945 m

Analisa respon yaw moment pada FPSO untuk

H maksimum berdasarkan panjang kapal, menunjukkan nilai maksimum pada sudut 60o. Yaw moment dipengaruhi oleh gerakan sway dan gerakan yaw. Gerakan yaw merupakan salah satu pola gerakan horizontal untuk kapal atau bangunan lepas pantai. Karakteristik gerakan surge akan didominasi oleh gelombang perempat haluan (sudut datang gelombang 45o) dan gelombang perempat buritan (sudut datang gelombang 135o). Kemudian sudut datang gelombang 60o dan 120o, diikuti sudut datang gelombang 30o dan 150o. Gelombang haluan dan buritan tidak memberikan pengaruh terhadap gerakan yaw.

Jika dibandingkan dengan hasil dari eksperimen dan pemodelan numerik yang dilakukan oleh Kim, dkk., dapat dilihat bahwa nilai force untuk masing-masing gerakan tidak terlalu jauh perbedaannya dibandingkan dengan hasil pada penelitian ini. Gerakan surge dominan mempengaruhi longitudinal force, gerakan sway dominan mempengaruhi transversal force, gerakan heave dominan mempengaruhi vertical force. Gerakan rotational pada FPSO menyebabkan terjadinya moment, sehingga terdapat roll moment, pitch moment dan yaw moment.

Tabel 9. Hasil Respon dari Perhitungan dalam

Jurnal Kim, dkk.

Longitudinal Force (N)

Transversal Force (N)

Vertical Force (N)

Roll Moment

(N-m)

Pitch Moment

(N-m)

Yaw Moment

(N-m)

Jurnal Kim, dkk (mean)

1.03e+6 8.69e+05 2.69e+06 2.03e+07 6.49e+08 7.40e+07

Hasil pemodelan (Max)

3.53e+05 1.20e+06 1.58e+06 3.79e+06 7.61e+07 2.58e+07

Dari table diatas, dapat dilihat terdapat

perbedaan antara hasil eksperimen dan pemodelan numeric dari segi force untuk gerakan translasi dan rotasi.

Karakteristik Respon FPSO Konversi Tanker Ukuran 310 M (Luh Putri Adnyani & Rima Gusriana Harahap)

7

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Hasil respon FPSO pada kondisi air tenang adalah pada kondisi hogging dan sagging. Terdapat perbedaan hasil antara pemodelan numerik dan perhitungan manual.

2. Respon FPSO pada saat terdapat gelombang bervariasi terhadap variasi sudut datang gelombang. Terdapat perbedaan antara hasil eksperimen dari Kim dan dari analisa numerik yang telah dilakukan.

Saran

1. Perlu dilakukan analisa motion dan respon dari FPSO based tanker dengan memperhatikan external turret mooring, dan juga membandingkan dengan system mooring lainnya

2. Perlu dilakukan pengecekan untuk distribusi pembebanan terhadap shear force dan bending moment pada pemodelan numerik

3. Perlu dilakukan optimasi kombinasi pembebanan untuk mendapatkan pembebanan maksimum yang memungkinkan dari FPSO based tanker

ACKNOWLEDGMENT

Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian tugas akhir ini baik secara langsung maupun tidak langsung.

REFERENSI

[1] M. H. Kim, B. J. Koo, R. M. Mercier, and E. G. Ward, "Vessel/mooring/riser coupled dynamic analysis of a turret-moored FPSO compared with OTRC experiment," Ocean Engineering, vol. 32, no. 14, pp. 1780-1802, 2005/10/01/ 2005.

[2] H.-H. Sun and Y. Bai, "Time-variant reliability assessment of FPSO hull girders," Marine Structures, vol. 16, no. 3, pp. 219-253, 2003/05/01/ 2003.

[3] H. K. K. Amlashi and T. Moan, "Ultimate strength analysis of a bulk carrier hull girder under alternate hold loading condition, Part 2: Stress distribution in the double bottom and simplified approaches," Marine Structures, vol. 22, no. 3, pp. 522-544, 2009/07/01/ 2009.

[4] I. C. Clark and N. Institute, The Management of Merchant Ship Stability, Trim and Strength. Nautical Institute, 2002.

[5] R. Bhattacharyya, Dynamics of marine vehicles. Wiley, 1978.

This is an open access article which means that all content is freely available without charge to the user or his/her institution.

Jurnal Saintis allows the author(s) to hold the copyright without restriction. The copyright in the text of individual articles (including research articles, opinion articles, and abstracts) is the property of their respective authors distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/) which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium. Users are allowed to read, download, copy, distribute, search, or link to full-text articles in this journal without asking by giving appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made.

J. Saintis Volume 19 Nomor 01, 2019

8

This page is intentionally blank